一種耐油硅橡膠組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于硅橡膠技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及的是一種以含三氟丙基鏈節(jié)的甲基乙烯基 硅生膠（共聚氟硅生膠）為主要耐油原料的耐油硅橡膠組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，市場上對耐油膠有廣泛的需求，市場上的耐油膠的種類也很多，一些如丁 腈，氟橡膠等，這些耐油膠的耐高低溫性能很差，不能用于高低溫環(huán)境中。甲基乙烯基硅橡 膠具有優(yōu)異的耐高低溫性、耐臭氧性等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于航空、電纜、電子、電器、化工、儀 表、水泥、汽車、建筑、食品加工、醫(yī)療器械等行業(yè)，但在耐油領(lǐng)域，甲基乙烯基硅橡膠由于自 身的非極性結(jié)構(gòu)、使得其耐油性差，特別是耐ASTM3#油很差，這就大大限制了它的應(yīng)用范 圍。
[0003] 目前，為了提高硅橡膠的耐油性，通常是給硅橡膠里加入耐油填料或與其它極性 聚合物，然后共混的方法，來提高硅橡膠材料的耐油性，如加入硅藻土、乙炔炭黑、聚四氟乙 烯粉末等，但由于硅橡膠與這些極性聚合物或填料的相容性較差，通過共混的方法不容易 實(shí)現(xiàn)兩相的均勻分散，容易產(chǎn)生分層現(xiàn)象，從而會影響硅橡膠材料物理性能的穩(wěn)定性。另外 可以通過聚合的方法，如目前出現(xiàn)的耐油性能非常好的腈硅橡膠和氟硅橡膠，這兩種耐油 硅橡膠成本很高、價格昂貴，并且其加工性能較差，適合用于一些特殊領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的奶油膠耐油性差，穩(wěn)定性不好，成本高 等問題，提供一種強(qiáng)度高、耐高低溫，具有良好的耐油性，而且成本較低、具有良好的加工工 藝的耐油硅橡膠組合物及其制備方法。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的耐油硅橡膠組合物，按重量份數(shù)計，包括如下組分：
[0006] (a)甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠100份，其中該硅生膠中三 氟丙基鏈節(jié)的摩爾分?jǐn)?shù)為10-25%，二甲基鏈節(jié)的摩爾分?jǐn)?shù)為75-90%，乙烯基鏈節(jié)摩爾分 數(shù)為0. 10-0. 17%，該生膠粘均分子量在55-65萬之間，具有如下結(jié)構(gòu)式：
[0007]
[0008] (b)白炭黑 30-60 份；
[0009] (c)羥基氟硅油2-10份，該羥基氟硅油聚合度在50-200,并具有如下結(jié)構(gòu)：
[0010]
[0011] (d)含氫硅油0. 5-5份，該含氫硅油的含氫量在0. 5-1. 6% ;
[0012] (e)其它耐油組分，所述耐油組分包括：
[0013] 二甲基硅油1-10份，所述二甲基硅油的聚合度為50-200之間；
[0014] 粒徑為2500 ± 200目的硅灰石5-25份；
[0015] 粒徑為1250 ±200目的云母5-25份；
[0016] 氧化鈰1-5份；
[0017] 組分（a)~（e)的重量占所述耐油硅橡膠組合物總重量的90-100%。
[0018] 所述耐油硅橡膠組合物還含有添加劑，所述添加劑為內(nèi)脫模劑硬脂酸鋅0. 1-1份 和硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三乙氧基硅烷1-5份。
[0019] 本發(fā)明還提供該耐油硅橡膠組合物的制備方法，包括如下幾個步驟：
[0020] (1)將甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠放入捏合機(jī)內(nèi)，一次性加 入氧化鈰，將白炭黑分5批加入，每次成團(tuán)后加下一批白炭黑，在第二次加入白炭黑時開始 加入二甲基硅油和羥基氟硅油，當(dāng)最后成團(tuán)時加入含氫硅油；
[0021] (2)抽真空，真空度設(shè)置在-0.06±0.01MPa，抽真空時間為25-35分鐘，抽完真空 后，加入硅灰石和云母，在溫度為110-120°C時二次抽真空，真空度設(shè)置在-0. 06±0.0 IMPa， 抽真空時間為55-65分鐘
[0022] (3)將步驟（2)所得膠料倒出，經(jīng)過濾機(jī)過濾成型即可。
[0023] 本發(fā)明還提供甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠的制備方法，包 括如下幾個步驟：
[0024] (1)將質(zhì)量份數(shù)為100-150份的二甲基硅氧烷環(huán)體、20-50份的甲基三氟丙基三環(huán) 體、0. 1-0. 3份乙烯基環(huán)體、0. 01-0. 1份四甲基氫氧化銨催化劑、0. 01-0. 1份封端劑二乙烯 基四甲基二硅氧烷加入到反應(yīng)釜中，在50-80°C下脫水0. 5h，然后升溫至100-120°c進(jìn)行聚 合，反應(yīng)時間為3-4h。
[0025] (2)聚合完畢以后，升高反應(yīng)溫度至150-180°C，在低真空度下，脫除反應(yīng)物中的 低沸物，最終得到甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠。
[0026] 有益效果：本發(fā)明所述的耐油硅橡膠組合物的耐油成分主要是含氟共聚硅生膠、 羥基氟硅油、二甲基硅油、硅灰石、云母，與現(xiàn)有的耐油膠相比，其用了含氟共聚硅生膠、羥 基氟硅油，耐油性有了很大的改善，并取得了很好的耐油效果，除此之外，使用了硅灰石和 云母，不僅耐油性得到提高，并且降低了成本，具有市場應(yīng)用價值。
[0027] 本發(fā)明耐油硅橡膠組合物中的含氟共聚硅生膠在普通的二甲基硅氧烷鏈節(jié)上引 入γ-三氟丙基硅氧烷鏈節(jié)，由于氟原子具有極大的吸電子效應(yīng)，加上C-F鍵的鍵長較短， 能對c-c鍵形成較好的屏蔽效應(yīng)，大大提高了橡膠的耐油、耐溶劑性能。相比于普通的乙烯 基硅生膠制備的耐油硅橡膠，以含氟共聚硅生膠制備的耐油硅橡膠具有更好的耐油性、物 理性能及穩(wěn)定性。根據(jù)GB/T1690-2006標(biāo)準(zhǔn)測定其耐油性能，本發(fā)明的其體積變化率不高 于 25%。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，這些實(shí)施 例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0029] 以下是實(shí)施例中所述的一些原料組分的生產(chǎn)廠家：
[0030] 白炭黑，通化雙龍股份有限公司；
[0031] 羥基氟硅油，上海錦卓化工有限公司；
[0032] 硅灰石，滁州格銳有限公司；
[0033] 云母，滁州格銳有限公司。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 耐油硅橡膠組合物，按重量份數(shù)計，由如下組分組成：
[0036] 甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠100份，其中該共聚氟硅生膠 中三氟丙基鏈節(jié)的摩爾分?jǐn)?shù)為10%，乙烯基鏈節(jié)摩爾分?jǐn)?shù)為〇. 15%，該生膠粘均分子量55 萬；白炭黑40份；羥基氟硅油3份；含氫硅油1. 5份；2500目硅灰石10份；氧化鈰2. 5份； 二甲基硅油1份；1250目云母10份，內(nèi)脫模劑硬脂酸鋅0. 2份；乙烯基三乙氧基硅烷2份。
[0037] 上述耐油硅橡膠組合物的制備方法，包括如下幾個步驟：
[0038] (1)將甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠放入捏合機(jī)內(nèi)，一次性加 入氧化鈰，將白炭黑分5批加入，每次成團(tuán)后加下一批白炭黑，在第二次加入白炭黑時開始 加入二甲基硅油和羥基氟硅油，當(dāng)最后成團(tuán)時加入含氫硅油；
[0039] (2)抽真空，真空度設(shè)置在-0. 06±0.0 IMPa，抽真空時間為25-35分鐘，抽完真空 后，加入硅灰石和云母，在溫度為110-120°C時二次抽真空，真空度設(shè)置在-0. 06±0.0 IMPa， 抽真空時間為55-65分鐘
[0040] (3)將步驟⑵所得膠料倒出，經(jīng)過濾機(jī)過濾成型即可。
[0041] 甲基三氟丙基-甲基乙烯基-二甲基共聚氟硅生膠的制備方法，包括如下幾